.RU

Элективный курс "Химия и экология" - страница 3



· «химическое» содержание заменяется на экологическое при сохранении смысловой нагрузки эксперимента или тематического раздела курса (в Приложении приведены примеры демонстративных опытов).

Экологизация химического эксперимента невозможна без включения в него исследовательского компонента. Только в этом случае учащиеся формируют широкий спектр практических умений, появляются навыки формулирования проблемы, планирования эксперимента, проведения наблюдений, сбора данных, овладения разнообразными методами и методиками исследования, обработки, анализа и обсуждения результатов, оценки реальной экологической ситуации и прогнозирования последствий применения природозащитных мероприятий.

Исследовательский компонент может быть реализован через систему нетрадиционного химического эксперимента, основу которого составляют:

1. моделирование экологических ситуаций, адекватных реально существующим;

2. имитация некоторых природных процессов и явлений;

3. определение биогенных элементов в биологическом материале;

4. оценка качества сельскохозяйственной продукции.

Экологизация школьного химического эксперимента позволит сделать восприятие теоретического материала более активным, эмоциональным, творческим, будет способствовать формированию учащихся интереса к химии и экологии.

^ Игры в экологическом образовании

В экологическом образовании приоритетным методами считаются методы игрового активного обучения. Различают три группы игры:

1. игры, вводящие в суть проблемы охраны природы;

2. игры, инициирующие творческую активность учащихся в области поиска конкретных решений экологической проблемы;

3. игры, позволяющие получить практические навыки по изучению и оценки экологического состояния местности, моделированию экологического благополучия данной территории, проведению экологической экспертизы, коллективному обсуждению проблемы и путей ее решения (в Приложении приведены примеры).

^ Требование к знаниям и умениям учащихся 9 класса

Учащиеся должны знать:

· о взаимосвязи ионообменных процессов, протекающих в живой и не живой природе;

· о роли воды как активной внутренней среде организма и как непосредственного участника многих биохимических процессов;

· сущность биогеохимических круговоротов веществ;

· о значении природных буферных систем (в регуляции обмена веществ, сохранении определенной концентрации ионов водорода (рН) в организме, почве, водоемах, биологической очистке сточных вод);

· методы очистки пресной воды от загрязнения;

· физиологические свойства почв;

· процесс питания растений (поглощение питательных компонентов из почвенных растворов);

· о последствиях закисления почв и водоемов для живых обитателей этих сред;

· о последствиях засоления почвы для сельскохозяйственных культур;

· важнейших представителей неметаллов (С, Н, О, Р, N, S), их положение в периодической системе химических элементов (характеристики атомов, обусловливающие их биогенность: заряд ядра, радиус атома, относительная атомная масса, способность образовывать кратные связи (кроме водорода), участие в образовании компонентов клетки и переносе энергии);

· о роли биогенных элементов в живых организмах, биосфере;

· о сущности биогеохимических циклов кислорода, углерода, азота, фосфора и серы, их взаимовлиянии, причинах нарушения и путях сохранения цикличности;

· основные соединения серы, углерода и азота как загрязнителей природной среды, их влияние на жизнедеятельность растительных и животных организмов, здоровье человека;

· о роли озонового слоя в биосфере, причинах и последствиях его истощения (понятие «озоновые дыры»);

· о последствиях техногенного воздействия некоторых металлов и их соединений на биологические системы;

· основные причины и источники загрязнения окружающей среды металлами;

· принцип биологического накопления применительно к металлам и их соединениям и последствия этого процесса;

· пути трансформации некоторых металлов (их соединений) в пищевых цепях;

· основные направления «оздоровления» экологической ситуации на планете.

^ Учащиеся должны уметь:

· объяснять аномальные свойства воды, используя примеры, иллюстрирующие роль воды в природе и живых организмах;

· устанавливать зависимость между изменением концентрации ионов водорода (рН) и поглощением организмами различных ионов из природных растворов;

· оценивать состояние природных водоемов и почвы своей местности;

· определять физиологические свойства почвы и по необходимости их корректировать (на пришкольном или садовом участке);

· прогнозировать последствия закисления и засоления природных почв и вод;

· применять простейшие методы очистка питьевой воды;

· составлять схемы круговоротов кислорода, углерода, азота, фосфора и серы в природе, анализировать причины и последствия их нарушения;

· приводить примеры биологической взаимозаменяемости элементов-аналогов в природе и прогнозировать последствия этого процесса для живых организмов;

· прогнозировать последствия загрязнения окружающей среды соединениями некоторых металлов и металлов, приводить примеры воздействия тяжелых металлов на здоровье человека, на развитие растений и животных;

· приводить примеры влияния кислой среды на миграцию металлов в почве, на выщелачивание (извлечение) в водоемах;

· обнаруживать в образцах почвы и воды ионы металлов и неметаллов;

· определять источники соединений, загрязняющих природную среду;

· обезвреживать вредные вещества, образующиеся при проведении химического эксперимента.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Учебный эксперимент в экологизированном курсе химии

^ Демонстрационный опыт 1. Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью.

Опыт представляет опасность из-за продукта реакции — оксида азота (IV) NO2 — токсичного вещества. Газ NO2 поражает альвеолярную ткань легких, вызывает расширение сосудов, снижение кровяного давления, повреждение эритроцитов крови, химические некрозы зубной эмали. Опыт демонстрируют с использованием традиционного лабораторного оборудования, дополненного поглотительной склянкой для обезвреживания оксида азота (IV). Склянку заполняют либо раствором щелочи, либо гидрокарбонатом натрия. В качестве поглотителя можно использовать также водный раствор аммиака и карбонат аммония. В этом случае образуется нитрит аммония — нестойкое соединение, которое разлагается с выделением воды и элементарного азота — экологически безвредных веществ.

Демонстрационный опыт 2. Взаимодействие оксида углерода (IV) с раствором гидроксида кальция.

Опыт служит иллюстрацией части круговорота углерода в природе, связанной с его изъятием из общего цикла. Происходит связывание газа CO2

в недоступные для живых организмов карбонаты.

^ Демонстрационный опыт 3. Действие кислот на карбонаты.

В опыте используют скорлупу куриного яйца, на которую действуют раствором соляной кислоты. С помощью известковой или баритовой воды доказывают выделение в реакции углекислого газа. Опыт иллюстрирует факт снижения численности птиц в районах выпадения кислотных дождей.

Демонстрационный опыт 4. Способы очистки воды от нефтяного загрязнения.

Для очистки воды от нефтяного загрязнения используют различные адсорбенты: пробковую крошку, опилки, измельченный пенопласт, жгуты из пеньки. В обсуждении затрагивают проблему загрязнения Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, а также различные способы очистки поверхности воды от этих соединений.

^ Игры в экологическом образовании

Игра 1. «Экологическая экспертиза».

В классе формируют группы по 5—6 учащихся. Каждая группа получает одинаковый по содержанию текст об экологическом состоянии конкретной местности и анализирует его только в рамках указанного для нее направления: 1-ая группа — почва; 2-ая группа — воздух и состояние атмосферы; 3-я группа — вода; 4-ая группа — состояние флоры; 5-ая группа — состояние фауны. Затем от каждой группы зачитывается часть текста, которая отражает конкретное направление.

Задание состоит в том, что все участники игры должны определить характер предприятия, расположенного в данной местности, технологическую схему производства, потоки вредных выбросов и идею создания экологически безопасного производства.

Игра 2. «История погибшего озера».

Ученикам предлагается ситуация: на берегу озера расположено химическое предприятие (указывается какое), деятельность которого привела к гибели этого природного объекта.

Задание 1. Восстановите последовательную цепь событий, начиная с того момента, когда озеро было живым, и заканчивая его гибелью.

Задание 2. предложите меры по восстановлению мертвого озера, если известно, что источники, питающие его, остались живыми (мелкие лесные ручьи, подземные грунтовые воды).

Игра 3. «Найди ошибку».

Команды (4—5 учащихся) получают схему производства. В схеме допущены ошибки (технологические, химические, нарушение техники безопасности), из-за которых нанесен ущерб окружающей природной среде или здоровья человека. За отведенное время команды должны найти эти ошибки, указать пути их устранения и способы ликвидации последствий загрязнения из числа тех, что перечислены на листе задания. Выигрывает команда, быстрее всех справившаяся с заданием.

^ Лабораторные работы в экологизированном курсе химии

Лабораторная работа № 1

Тема:Определение физических показателей качества воды.

Точность анализа воды во многом зависит от правильного отбора пробы. Отбирают пробы в склянки с резиновой или притертыми пробками, которые предварительно ополаскивают исследуемой водой. Помещая на хранение, пробу консервируют хлороформом (2 мл на 1л воды). Перед анализом в случае необходимости проводят предварительную подготовку пробы: удаляют взвешенные вещества (фильтрованием, центрифугированием, отстаиванием), концентрируют на ионитовых фильтрах или упариванием в фарфоровых чашках.

Оценивая качество воды, в первую очередь учитывают такие важные физические показатели, как температура, цветность, запах, вкус, прозрачность, мутность.

1. Определение температуры воды.

В водопроводных и насосных установках температуру определяют, погружая термометр в струю стекающей воды. При отдельных определениях термометр помещают на 3—5 мин в большой сосуд с водой. Температурные пределы питьевой воды 7—120 С.

2. Определение цветности воды.

Цветность природных вод обусловлена наличием прежде всего гуматов железа (железных солей гуминовых кислот). Повышенной цветностью обладает вода рек, имеющих болотный тип питания (реки северных областей). Оценивают цветность в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Согласно ГОСТ 2874—54 («Вода питьевая»), цветность не должна быть более 20, (в отдельных случаях по согласованию с органами санитарного надзора допускается цветность до 35).

Качественную оценку цветности производят, сравнивая ее с дистиллированной водой. Для этого в стаканы из бесцветного стекла наливают отдельно исследуемую воду и дистиллированную. На фоне белого листа бумаги при дневном освещении воду рассматривают сверху и сбоку. На основании этого оценивают цветность, т. е. указывают наблюдаемый цвет (слабо-желтый, бурый и т. д.). При отсутствии окраски вода считается бесцветной. Количественно цветность определяют по платиново-кобальтовой или бихромат-кобальтовой шкале.

А) Определение цветности воды по платиново-кобальтовой шкале.

Платиново-кобальтовую шкалу готовят следующим образом. В 200 мл дистиллированной воды растворяют 1,245г хлороплатината калия K2(PtCl6) и 1,01г хлористого кобальта CoCl2. 6H2O. Прибавляют 100 мл концентрированной соляной кислоты (пл. 1,19). Доводят водой до 1л. Цветность такого раствора соответствует 500 градусам. Рабочую шкалу готовят, прибавляя в цилиндры разное количество основного раствора и разбавляя его до 100 мл дистиллированной водой. Основной раствор в темном месте может сохраняться год, разбавленные — 2—3 месяца.

Ход работы. 100 мл исследуемой воды налить в цилиндр. Сравнить ее окраску с окраской растворов шкалы на белом фоне при рассматривании сверху.

Б) Определение цветности воды по бихроматкобальтовой шкале.

В небольшом объеме дистиллированной воды растворяют в отдельной посуде 0,0875 г бихромата калия K2Cr2O7 и 2,0г сульфата кобальта CoSO4. H 2O. Растворы солей смешивают, прибавляют 1 мл концентрированной серной кислоты (пл. 1,84) и доводят дистиллированной водой до 1л.

1 мл основного раствора соответствует 5 градусам. Для приготовления шкалы смешивают основной раствор с раствором, содержащим 1 мл серной кислоты.. (пл 1,84) в 1л, доводя общий объем раствора до 100 мл. Например, для приготовления раствора серной кислоты.

Для определения применяют бесцветные цилиндры диаметром 30 мм и высотой 350 мм. Мутную воду предварительно отфильтровывают.

3. Определение запаха воды.

Запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов (высших водных растений, водорослей и др.), а так же появиться при их отмирании. Это естественные запахи. Бывает и так, что в водоем попадают производственные сточные воды с примесями определенного запаха (фенолы, формальдегид, хлоропроизводные бензола и др.). Это искусственные запахи.

В начале дают качественную характеристику запаха по соответствующим признакам (болотный, землистый, гнилостный, рыбный, ароматический и. т. и.). Силу запаха оценивают по пятибалльной шкале (табл. 1).

Таблица 1.

Запах (вкус)

Интенсивность

Оценка в баллах

Отсутствует

Не ощущается

0

Очень слабый

Обнаруживается только опытным исследователем.

1

Слабый

Обнаруживается потребителем в том случае, если обратить его внимание.

2

Заметный

Легко обнаруживается потребителем.

3

Отчетливый

Вода не пригодна для питья.

4

Очень сильный

Вода не пригодна для питья.

5

Ход работы. В колбу с притертой пробкой налить исследуемую воду (2/3 объема) и сильно встряхивать в закрытом состоянии. Затем открыть и сразу же отметить характер и интенсивность запаха. Согласно ГОСТ 2874—54, интенсивность запаха воды при 200С не должна превышать 2 баллов.

4. Определение вкуса воды.

Различный вкус воды может быть обусловлен присутствием химических соединений (хлористого натрия, солей железа, марганца, магния и др.), а также продуктами жизнедеятельности водных организмов. ГОСТ 3354—46 определены четыре вида вкуса: горький, сладкий, кислый, соленый. Остальные вкусовые ощущение характеризуются как привкусы. Количественно интенсивность вкуса определяют по той же шкале, что и запах (см. табл. 1).

Воду, безопасную в санитарном отношении, исследуют в сыром виде, в других случаях- после кипячения и последующего охлаждения до 18—200 С. Нельзя пробовать загрязненную воду. Для определения характера и интенсивности вкуса 10—15 мл исследуемой воды набирают в рот и держат 10—15 сек, не проглатывая. Интенсивность вкуса питьевой воды, согласно ГОСТ 2874—54, не должна превышать 2 баллов (см. табл. 1).

5. Определение прозрачности воды.

Наличие в природной воде грубодиспергированных примесей обусловливает ее мутность. Часто в качестве косвенного показателя используют характеристику, обратную мутности, прозрачность. Существует два метода определения прозрачности воды: 1)по кресту и 2) по шрифту.

1)Прозрачность по кресту определяют в водоеме или при контроле качества очистки воды на очистных сооружениях. Находят предельную высоту столба воды. Через который просматривается рисунок черного креста на белом фоне с толщиной линий 1 мм и четырех черных кружочков диаметром 1 мм. Определяют в бесцветном цилиндре высотой 350 см, на дне которого находится фарфоровая пластинка с рисунком креста. Нижняя часть цилиндра освещена лампой в 300 Вт. Питьевая вода должна иметь прозрачность по кресту не менее 300 см.

2)Определение прозрачности по шрифту основано на нахождении максимальной высоты столба воды, через который можно прочитать стандартный шрифт (приложение 1). Определяют в бесцветных цилиндрах диаметром 3,0- 3,5 см и высотой 60 см с градуировкой через каждый сантиметр. Стандартный шрифт подкладывают под цилиндр на расстоянии 4 см от дна. Исследуемую воду наливают в цилиндр и, изменяя количество воды, определяют предельную высоту столба (в см), при которой можно прочитать шрифт. Согласно ГОСТ 2814—54, прозрачность питьевой воды по шрифту должна быть не менее 30 см.

6. Определение мутности воды.

Поверхностные воды обычно имеют повышенную мутность из-за грубодиспергированных неорганических и органических примесей. Наибольшая мутность наблюдается в период паводка, достигая нескольких тысяч миллиграммов на литр. Согласно ГОСТ 2874—54, для питьевой воды допускается мутность 2 мг*л-1.

Определить мутность воды можно весовым методом, визуальным мутномером, фотоэлектронным тиндалеметром и фотоэлектрическим колориметром.

Весовой метод. 500- 1000 мл мутной воды профильтровать через плотный фильтр (диаметр 9—11 см), предварительно высушенный при 1050 С 1,5—2ч и взвешенный в закрытом бюксе на аналитических весах. После фильтрования фильтр с осадком перенести в тот же бюкс, высушить при 105—1100С 1,5—2ч, охладить в эксикаторе и взвесить на аналитических весах в закрытом бюксе. Содержание взвешенных веществ в исследуемой воде рассчитать по формуле:

doklad-nachalnika-nalogovogo-departamenta-po-vostochno-kazahstanskoj-oblasti-mamaeva-t-sh.html
doklad-nachalnika-ond-tevrizskogo-rajona-und-gu-mchs-rossii-po-omskoj-oblasti-i-n-demyanova.html
doklad-nachalnika-otdela-dohodov-upravleniya-federalnogo-kaznachejstva-po-chelyabinskoj-oblasti-arsentevoj-irini-melsovni.html
doklad-nachalnika-otdela-kadrovoj-i-yuridicheskoj-raboti.html
doklad-nachalnika-otdela-po-delam-go-i-chs.html
doklad-nachalnika-otdela-registracii-prav-na-zhilie-pomesheniya-i-dogovorov-dolevogo-uchastiya-v-stroitelstve-zhilya.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/koordinaciya-deyatelnosti-mbou-sosh-20-po-poiskovo-prosvetitelskoj-ekspedicii-imya-kubani.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/rossijskij-dokumentalnij-film-v-nebe-russkie-vityazi.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/avtoritet-rukovoditelya-chast-3.html
  • doklad.bystrickaya.ru/v-sankt-peterburge-zakrilsya-punkt-obogreva-bezdomnih-s-molotka-ushli-gitara-kostnera-i-kniga-kinga-15.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/razvitie-narodnogo-hozyajstva-sssr-v-poslevoennij-period.html
  • studies.bystrickaya.ru/giena-vostochnoj-evropi-vojna-i-mi-voennoe-delo-glazami-grazhdanina.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/raspisanie-zanyatij-studentov.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-po-normirovaniyu-truda-professorsko-prepodavatelskogo-sostava-obrazovatelnih-uchrezhdenij-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-federalnoj-sluzhbi-ispolneniya-nakazanij-stranica-9.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/primernaya-programma-naimenovanie-disciplini-gigiena-zhivotnih-rekomenduetsya-dlya-napravleniya-podgotovki-specialnosti.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/realizaciya-vospitatelnogo-potenciala-vneurochnoj-deyatelnosti-shkolnikov-srednego-i-starshego-zvena.html
  • lecture.bystrickaya.ru/bektld-kegoc-a-basarmasini.html
  • education.bystrickaya.ru/4-energosbitovaya-deyatelnost-plan-komplektovaniya-uchebnih-grupp-na-2009-god-chast-2.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tematicheskoe-planirovanie-kursa-3-klass.html
  • znanie.bystrickaya.ru/4-uchebno-tematicheskij-plan-disciplini-uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-anatomiya-fiziologiya-i-patologiya.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-istori-ografiya-istorii-rossii-specialnost-050401-istoriya.html
  • student.bystrickaya.ru/10-klass-himiko-biologicheskij-profil.html
  • literatura.bystrickaya.ru/roza-majskaya-roza-maialis-zadachami-issledovaniya-yavlyayutsya-sleduyushie.html
  • shkola.bystrickaya.ru/uchebnij-plan-s-14-22-sistema-vneurochnoj-deyatelnosti-i-dopolnitelnogo-obrazovaniya-s-23-27-upravlenie-realizaciej-obrazovatelnoj-programmi-s-28-29-stranica-7.html
  • letter.bystrickaya.ru/obyazatelni-li-rodovie-boli-net-test-d-pirsona-schitaj-do-10-mame-nado-bit-silnoj.html
  • doklad.bystrickaya.ru/uchebnoe-posobie-k-laboratornim-rabotam-po-discipline-cifrovie-vichislitelnie-ustrojstva-i-mikroprocessori-pribornih-kompleksov.html
  • turn.bystrickaya.ru/osuzhdenie-eretikov-v-p-pazilovoj-oformlenie-perepleta-hudozhnika-e.html
  • nauka.bystrickaya.ru/voprosi-dlya-podgotovki-k-ekzamenam-dlya-aspirantov-po-kursu.html
  • books.bystrickaya.ru/e-a-belov-bryan-gos-tehn-un-t-nauch-red-s-m-brundasov-bryansk-izd-vo-bgtu-2010-349-s-isbn-5-89838-495-1-90-r-84-k.html
  • report.bystrickaya.ru/i-e-leshev-glavnij-arhitektor-proekta.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/programma-xl-i-h-mezhdunarodnoj-nauchnoj-studencheskoj-konferencii-student-i-nauchno-tehnicheskij-progress-16-20aprelya-2011g-stranica-3.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razdel-11-priglashenie-k-uchastiyu-v-aukcione-o-provedenii-otkritogo-aukciona-v-elektronnoj-forme.html
  • exam.bystrickaya.ru/vibuhov-rechovini-ta-zasobi-pdrivannya.html
  • essay.bystrickaya.ru/d-oklad-o-strategicheskih-prioritetah-dejstvij-dolgovr-emennoe-ispolzovanie-razvitie-i-sohranenie-geneticheskih-resursov-zhivotnih-dlya-prodovolstviya-i-selskogo-hozyajstva-stranica-7.html
  • student.bystrickaya.ru/21-procedura-zashiti-vipusknoj-kvalifikacionnoj-raboti-kompleks-trebovanij-k-vipuskniku-po-specialnosti-finansi.html
  • notebook.bystrickaya.ru/itogi-oblastnogo-konkursa-festival-tvorcheskogo-pisma-po-inostrannim-yazikam.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/rezultati-uchastiya-sostoyanie-i-razvitie-sistemi-obrazovaniya-v-2008-2009-uchebnom-godu.html
  • education.bystrickaya.ru/3317-podpis-dokumenta-instrukciya-po-deloproizvodstvu-v-gou-vpo-bashkirskij-gosudarstvennij-pedagogicheskij-universitet.html
  • college.bystrickaya.ru/28-fevralya-2006-g-n-33-ob-utverzhdenii-instrukcii-o-poryadke-realizacii-vzimaniya-podohodnogo-naloga-s-fizicheskih-lic-i-formah-nalogovogo-ucheta-stranica-15.html
  • klass.bystrickaya.ru/administrativnoe-upravlenie-glavnoe-arhivnoe-upravlenie-pri-sovete-ministrov-sssr.html
  • write.bystrickaya.ru/g-sochi-krasnaya-polyana-20-25-marta-2012-g-protokol-sorevnovanij.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.